א. הקדמה
בתחום האוטומציה התעשייתית, PLC (בקר לוגיקה לתכנות) ו-DDC (שליטה דיגיטלית ישירה) הן שתי מערכות בקרה נפוצות. לכל אחד מהם עקרונות הפעלה ייחודיים, מאפיינים פונקציונליים ותרחישים ישימים, המספקים פתרונות מגוונים לאוטומציה תעשייתית. מאמר זה יספק הגדרות מפורטות וניתוחי תכונות של PLC ו-DDC, תוך התמקדות בחקר ההבדלים ביניהם.
II. הגדרה, מאפיינים ויישומים של PLC
הַגדָרָה
PLC היא מערכת אלקטרונית דיגיטלית שתוכננה במיוחד עבור יישומים תעשייתיים. הוא משתמש בזיכרון הניתן לתכנות כדי לאחסן הוראות לביצוע פעולות לוגיות, בקרה רציפה, תזמון, ספירה וחישובים אריתמטיים. באמצעות כניסות ויציאות דיגיטליות או אנלוגיות, היא שולטת בסוגים שונים של מכונות או תהליכי ייצור.
מאפיינים
(1) ביצועים מעולים בזמן-זמן:ל-PLC יש יכולות עיבוד חזקות-בזמן אמת, המאפשרות תגובה מהירה לשינויים בסביבת השטח ויישום אסטרטגיות בקרה מתאימות.
(2) יציבות גבוהה:PLCs משתמשים בתכנון מודולרי, המציע יציבות ואמינות גבוהות לתפעול מתמשך בסביבות תעשייתיות קשות.
(3) גמישות:ניתן לכתוב ולשנות תוכניות בקרת PLC בהתאם לדרישות בפועל, תוך התאמה לצרכי בקרה מגוונים.
(4) קלות תכנות:PLCs מעסיקים תכנות "שפה טבעית" המכוונת לתהליכי בקרה, מה שהופך את התכנות לפשוט, קל להבנה ופשוט ללמידה ושליטה.
(5) ניתן להרחבה:ניתן להרחיב את רכיבי החומרה והתוכנה של PLC כדי להתאים למערכות אוטומציה תעשייתיות בקנה מידה ומורכבות משתנים.
יישומים
PLCs נפרסים באופן נרחב במגזרי אוטומציה תעשייתית מגוונים, כולל ייצור מכונות, עיבוד כימי, ייצור חשמל ומטלורגיה. הם שולטים במצב התפעולי של ציוד מכני, מפקחים על פרמטרים תפעוליים ומתאים הגדרות תפעוליות כדי לשפר את יעילות הייצור ולהפחית את עלויות הייצור.
III. הגדרה, מאפיינים ויישומים של DDC
הַגדָרָה
DDC היא מערכת המשתמשת במחשבים כדי להשיג שליטה אוטומטית בתהליכי הייצור. הוא מעסיק מחשב או בקר כדי לזהות פרמטרים מבוקרים, מבצע חישובים המבוססים על נקודות קבע ואלגוריתמי בקרה, ולאחר מכן מוציא תוצאות למפעילים כדי לווסת את תהליך הייצור, מייצב פרמטרים מבוקרים בערכים שצוינו. DDC משמש בדרך כלל לניטור ובקרה של מערכות בניין, כגון ניהול מרכזי של ציוד תאורה, מיזוג אוויר, חימום ואוורור.
מאפיינים
(1) שליטה ישירה:מערכות DDC שולטות ישירות בציוד שטח ללא מתווכים נוספים, מה שמשפר את היענות הבקרה והיעילות.
(2) בקרה דיגיטלית:באמצעות אותות דיגיטליים וטכנולוגיית מחשב, מערכות DDC מציעות דיוק ואמינות גבוהים.
(3) יכולת ניהול:ניטור וניהול מרחוק באמצעות רשתות מאפשרים למשתמשים לנטר את מצב המערכת בכל עת.
(4) גמישות גבוהה:אסטרטגיות בקרה ניתנות להתאמה דינמית כדי לענות על דרישות תפעול מגוונות.
יישומים
מערכות DDC נפרסות בעיקר ביישומי ניטור ובקרה של מבנים, לרבות מבנים חכמים, מתחמי משרדים ובתי חולים. הם מסדירים מערכות תאורה, HVAC ואוורור כדי לשפר את נוחות הדיירים ולמטב את יעילות האנרגיה.
IV. ההבדלים בין PLC ל- DDC
מקורות והתפתחות
PLC תוכנן בתחילה אך ורק כדי להחליף מעגלי ממסר מורכבים, בעוד DDC התפתח מטכנולוגיית PLC, שהונדסה במיוחד על ידי יצרנים עבור שוק אוטומציית הבניינים. DDC משלבת פונקציות מתוכנתות מראש- פנימית, עם מאפייני ביצועים אחרים הדומים ל-PLC.
מבנה והרכב
PLCs מתפקדים כבקרים, המשמשים בדרך כלל עבור בקרה מרוכזת בנקודות ספציפיות בקווי ייצור. מערכות המורכבות מ-PLC מחוברות זו לזו באמצעות רשתות אוטובוס שדה. DDC, לעומת זאת, מיישם בקרה מבוזרת באמצעות ארכיטקטורת מערכת היררכית המסוגלת לתקשורת נקודה-לנקודה-.
פרוטוקולי תקשורת
PLCs תומכים בתוכנת תצורה רגילה, המציעה פתיחות גבוהה ומקלה על אינטגרציה עם התקני צד שלישי-. פרוטוקולי הרשת שלהם תואמים בדרך כלל לתקני Fieldbus תעשייתיים. לעומת זאת, תוכנת התצורה של יצרני DDC היא קניינית, ובדרך כלל משלבת רק מכשירים המשתמשים בפרוטוקולי Lonworks ו-BACnet. פרוטוקולים אלה מתאימים בעיקר לבניית ציוד בקרה, כאשר התקני בקרה תעשייתיים בדרך כלל חסרים להם תמיכה.
תרחישי יישום
PLCs נפרסים באופן נרחב במגזרי אוטומציה תעשייתית מגוונים, כולל ייצור מכונות, עיבוד כימי, ייצור חשמל ומטלורגיה. מערכות DDC, לעומת זאת, מיושמות בעיקר בתחומי ניטור ובקרה של מבנים כגון מבנים חכמים, מתחמי משרדים ובתי חולים.
V. סיכום
כשתי מערכות בקרה מרכזיות באוטומציה תעשייתית, ל-PLC ו-DDC יש לכל אחת מאפיינים ויתרונות ברורים. PLC ממנפת את יכולות העיבוד החזקות בזמן אמת, היציבות והגמישות שלה עבור יישום נרחב בתחומי אוטומציה תעשייתית מגוונים. לעומת זאת, DDC מצטיינת בבניית ניטור ובקרה באמצעות תכונות הבקרה הישירה, הבקרה הדיגיטלית והניהול שלה. הבנת ההבחנות הללו מאפשרת בחירה ושימוש מושכל יותר של מערכות הבקרה הללו כדי לעמוד בדרישות האוטומציה התעשייתית המגוונות.




